Якщо тіло одного організму стає середовищем для життя другого, між ними виникає симбіоз

Властивості трьох, згаданих попередньо, середовищ існування зумовлені різною природою й інтенсивністю дії абіотичних екологічних факторів (факторів неживої природи). На відміну від них, властивості останнього, ще невив-ченого нами середовища існування, значною мірою залежать від живого компонента. Річ у тім, що останнє середовище — це організми інших живих істот, які залюбки заселяють представники різних груп: від бактерій до багатоклітинних тварин і рослин. Співіснування різних видів, що виникає в результаті, називають симбіозом¹. Надалі ми називатимемо більший організм, на якому оселяються — хазяїном, а того, хто оселяється — симбіонтом.

Організм як середовище має кілька особливостей. По-перше, місця для життя симбіонта не так багато, як у довкіллі: тіло має значно менші розміри. Тому, щоб поміститися, симбіонти мають бути менші за своїх хазяїв у кілька разів². По-друге, організм хазяїна не вічний і рано чи пізно загине. От же, симбіонту потрібні шляхи заселення нових особин хазяїв. Найпростіший із них — породження великої кількості нащадків: нехай комусь із них пощастить знайти нового хазяїна. Так, зрілий бичачий ціп’як продукує до 1,5 млн яєць щодня!

Задля такої плодовитості симбіонти часто розмножуються нестатево, партеногенетично чи є гермафродитами. Другий шлях — це оселення в тих частинах тіла хазяїна, що забезпечують передавання симбіонта іншим особинам. Наприклад, соски матері є джерелом перших симбіотичних кишкових біфідобактерій, які немовля отримує з грудним молоком. А респіраторні віруси й бактерії розмножуються на слизовій оболонці органів дихання та легко поширюються з краплинками слини.

Якщо розглядати тіло організму як середовище, то в ньому є дві окремі зони для життя: ззовні (на поверхні) та всередині (рис. 9.1). Надалі ми проаналізуємо адаптації, що мають мешканці згаданих зон.

¹ Цей термін уживають як у значенні тісної взаємодії організмів кількох видів (вузьке розуміння), так

1 для позначення будь-якого співіснування організмів різних видів у екосистемі (широке розуміння), наприклад, хижацтва чи конкуренції. Детальніше про симбіоз у широкому тлумаченні йтиметься у § 21.

² Довжина бичачого ціп’яка в кишківнику людини може сягати понад 10 м, що у 5 разів більше за її зріст. Утім об’єм його тіла менший за об’єм людського в кілька сотень разів.

Зовнішні симбіонти схожі на споріднені організми, що вільно проживають

Оселення ззовні тіла хазяїна насамперед вигідне тим, що організм симбіонта не втрачає контакт з навколишнім середовищем, тобто може безпосередньо обмінюватися з ним речовинами й енергією, а також вивільняти в нього нащадків. Але всі негативні дії з боку довкілля (переохолодження чи спека, нестача світла, підвищена вологість) симбіонт відчуватиме на собі, хоча часто й слабше, завдяки захисту організмом хазяїна. До прикладу, зелені водорості, що живуть на шерсті лінивця (рис. 9.1, А), забезпечені додатковою рідиною у період відсутності дощів, завдяки наявності на волосинах тріщинок і жолобків, у яких накопичується потрібна їм вода.

На зовнішнього симбіонта середовище впливає за аналогією до дії на види, що вільно проживають. І лише частина впливів пов’язана з хазяїном. Тому адаптації симбіонта (зовнішній вигляд і процеси життєдіяльності) подібні до тих, що мають споріднені до нього мешканці середовища, у якому живе хазяїн (рис. 9.2).

Значною проблемою зовнішніх симбіонтів є необхідність міцно триматися за тіло хазяїна, бо, відпавши, вони втратять своє звичне середовище життя. Для цього в симбіонтів розвинулися органи прикріплення (рис. 9.3).

Внутрішні симбіонти часто мають спрощену будову

Оселення ж усередині набагато краще захищає від несприятливих умов зовнішнього середовища. Також в організмі, завдяки підтриманню сталості внутрішнього середовища, коливання екологічних факторів є набагато меншими, ніж поза ним. Але обмін речовинами й енергією тепер опосередковується хазяїном. Унаслідок симбіонт не завжди отримує необхідну йому кількість речовин, а поширення нащадків значно ускладнюється.

Крім того, чим складнішим є організм хазяїна, тим більше різноманіття органів зі своїми унікальними умовами він має. А це означає, що різноманіття екологічних ніш у ньому зростає. Тому покритонасінні рослини та ссавці мають найбільше різноманіття симбіонтів (рис. 9.4).

Оселення всередині організму хазяїна в захисті й достатку часто спричиняє спрощення будови симбіонтів. Річ у тім, що умови навколо них завжди досить сталі. Тому зникає потреба активно реагувати на зміни навколишнього середовища. Наприклад, гельмінти мають спрощені органи чуття, а подекуди й нервову систему, часто втрачають травну систему. Усередині хазяїна немає хижаків, достатньо їжі, не потрібно активно переміщуватися у пошуку кращого місця. Галові кліщі, адаптуючись до таких однорідних умов, утратили дві пари кінцівок і дихальну систему (рис. 9.5). Також усередині більшості органів тіла зазвичай мало кисню, тому значна кількість симбіонтів перейшла до анаеробного типу дихання.

Це матеріал з підручника Біологія 11 клас Шаламов (рівень стандарту)